Un nou tip de fermoar cu trei laturi, capabil să alterneze între stări flexibile și rigide, a fost dezvoltat de cercetătorii de la MIT. Conceptul, inițial propus în anii ’80, a fost readus în actualitate prin utilizarea tehnologiilor moderne de imprimare 3D, și are potențiale aplicații în domenii diverse, de la echipamente tehnice și robotică până la mobilier și instalații artistice.

Origini și evoluție a ideii

Conceptul fermoarului tri-lateral a fost imaginat în urmă cu peste 40 de ani de către William Freeman, pe atunci inginer la Polaroid și ulterior profesor la MIT. În 1985, Freeman a brevetat un fermoar triunghiular cu trei direcții, destinat să permită obiectelor textile sau de altă natură să treacă ușor de la o stare moale la una rigidă. La acea vreme, ideea nu a fost finanțată, dar proiectul a fost păstrat, astfel încât a rămas o schiță nefolosită.

După mai multe decenii, cercetările au fost reluate, beneficiind de avansurile din imprimarea 3D și materialele moderne. Expertiza actuală a echipei de la MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory s-a concentrat pe transformarea brevetului într-un mecanism funcțional, capabil să modifice proprietățile mecanice ale unui obiect în funcție de necesitate.

Produsele fabricate prin imprimare 3D

Cercetătorii au utilizat imprimante 3D pentru a produce mai multe variante de fermeoare cu trei laturi, realizate din materiale precum PLA și TPU. PLA, polimer utilizat frecvent în imprimarea 3D, s-a dovedit mai potrivit pentru structuri care trebuie să suporte încărcături mari. TPU, un material flexibil, a oferit o rezistență mai bună în situații de deformare repetată.

Prototipurile realizate au fost supuse unor teste de durabilitate, arătând că unele au rezistat până la 18.000 de cicluri de închidere și deschidere înainte să cedeze. Această durabilitate face posibilă utilizarea fermoarului în aplicații ce implică utilizări repetitive.

Mecanismul de funcționare

Sistemul diferă fundamental de un fermoar clasic. În timp ce un fermoar obișnuit doar unește două piese textile, fermoarul cu trei laturi a fost conceput pentru a forma o structură portante atunci când este închis. Prin închiderea fermoarului, elementele formează o geometrie capabilă să reziste la forțe precum compresia, forfecarea sau deformarea.

Pentru ca această structură să funcționeze, fiecare componentă trebuie să fie suficient de flexibilă în stare deschisă și suficient de stabilă în stare închisă. Cercetătorii au demonstrat că structurile create pot adopta forme diverse, inclusiv coloane, curbe, spirale sau obiecte cu torsiune.

Aplicații potențiale

Versatilitatea sistemului permite utilizarea în multiple domenii. De exemplu, un cort realizat cu astfel de fermoare poate fi ridicat fără suporturi tradiționale, doar prin închiderea elementelor integrate în material. În domeniul mobilierului, astfel de fermoare ar putea permite reconfigurarea rapidă a obiectelor, transformând o suprafață flexibilă într-una rigidă pentru susținere.

De asemenea, aplicațiile în robotică, echipamente tehnice sau dispozitive medicale devin posibilitate, datorită adaptabilității și rezistenței materialiilor. Inventarea oferă perspective pentru crearea unor structuri ușor de pliat și deformat, dar stabile în aplicații complexe.

În prezent, cercetătorii de la MIT au demonstrat fezabilitatea tehnologiei, producând prototipuri ce pot modifica proprietățile mecanice ale obiectelor, folosind materiale comune în imprimarea 3D. După testarea durabilității și a funcționalității, sistemul poate fi adaptat pentru o varietate mare de utilizări.

O tehnologie care combină ingineria avansată cu inovarea în materiale, deschizând zi de zi noi posibilități în design și funcționalitate.